SE526051C2 - Method, to treat sheet of a Zr alloy, use and devices of the sheet in light water reactors - Google Patents

Method, to treat sheet of a Zr alloy, use and devices of the sheet in light water reactors

Info

Publication number
SE526051C2
SE526051C2 SE0300015A SE0300015A SE526051C2 SE 526051 C2 SE526051 C2 SE 526051C2 SE 0300015 A SE0300015 A SE 0300015A SE 0300015 A SE0300015 A SE 0300015A SE 526051 C2 SE526051 C2 SE 526051C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sheet
component
fuel
plate
fuel assembly
Prior art date
Application number
SE0300015A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0300015D0 (en
SE0300015L (en
Inventor
Mats Dahlbaeck
Original Assignee
Westinghouse Electric Sweden
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Sweden filed Critical Westinghouse Electric Sweden
Priority to SE0300015A priority Critical patent/SE526051C2/en
Publication of SE0300015D0 publication Critical patent/SE0300015D0/en
Priority to ES04700544.2T priority patent/ES2584420T3/en
Priority to PCT/SE2004/000003 priority patent/WO2004063413A1/en
Priority to JP2006500740A priority patent/JP4776529B2/en
Priority to EP04700544.2A priority patent/EP1581665B1/en
Priority to US10/538,973 priority patent/US8257518B2/en
Publication of SE0300015L publication Critical patent/SE0300015L/en
Publication of SE526051C2 publication Critical patent/SE526051C2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18High-melting or refractory metals or alloys based thereon
    • C22F1/186High-melting or refractory metals or alloys based thereon of zirconium or alloys based thereon
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

The invention concerns a method of producing and treating a sheet suited to be used as a component or as a part of a component in a fuel assembly for a nuclear light water reactor, which method comprises: a) producing a sheet of a Zr-based alloy by forging, hot rolling and cold rolling in a suitable number of steps, b) carrying out an α+&bgr; quenching or a &bgr; quenching of the sheet when the sheet has been produced to a thickness which is equal to or almost equal to the final thickness of the finished sheet, c) heat treating the sheet in the α-phase temperature range of said alloy, wherein the sheet is stretched during the heat treatment according to step c). The invention also concerns a use of a sheet that is produced and treated according to this method, and to methods and fuel assemblies of which said sheet forms a part.

Description

20 25 30 35 Fig 1 visar således schematiskt en bränslepatron för en BWR. Fig. 1 thus schematically shows a fuel assembly for a BWR.

Bränslepatronen innefattar ett höljerör 2 (som här endast visas till höger i figuren). Innanför höljeröret 2 är ett antal bränslesta- var 3 anordnade. Bränslestavarna 3 sträcker sig från en topplatta 5 till en bottenplatta 6. Bränslestavarna 3 består av kapslingsrör som innehåller kutsar med kärnbränslematerial. l figuren är ett antal kutsar 4 symboliskt visade. Upptill är bräns- lestavarna 3 försedda med ändpluggar 8. Bränslestavarna anlig- ger mot topplattans 5 undersida med hjälp av skruvfjädrar 9. Ett flertal spridare 7 år anordnade för att hålla bränslestavarna 3 på » avstånd från varandra. Bränslepatronen är långsträckt och har således en längdriktning som här indikeras med en central axel 10. Bränslepatronen kan ofta innefatta en vattenkanal som van- ligen sträcker sig över väsentligen hela bränslepatronens längd och som möjliggör ett flöde av icke kokande vatten upp genom bränslepatronen.The fuel assembly comprises a casing 2 (shown here only to the right in the figure). Inside the casing 2, a number of fuel rods 3 are arranged. The fuel rods 3 extend from a top plate 5 to a bottom plate 6. The fuel rods 3 consist of encapsulation pipes which contain pellets with nuclear fuel material. In the figure, a number of pillows 4 are symbolically shown. At the top, the fuel rods 3 are provided with end plugs 8. The fuel rods abut against the underside of the top plate 5 by means of helical springs 9. A plurality of injectors 7 years are arranged to keep the fuel rods 3 at a distance from each other. The fuel assembly is elongate and thus has a longitudinal direction which is indicated here by a central axis 10. The fuel assembly can often comprise a water channel which usually extends over substantially the entire length of the fuel assembly and which enables a flow of non-boiling water up through the fuel assembly.

Fig 2 visar schematiskt ett tvärsnitt av en bränslepatron för en BWR. Detta tvärsnitt visar att bränslepatronen innefattar en central vattenkanal 12 med kvadratiskt tvärsnitt och fyra mindre vattenkanaler 14.Fig. 2 schematically shows a cross section of a fuel assembly for a BWR. This cross section shows that the fuel assembly comprises a central water channel 12 with a square cross section and four smaller water channels 14.

Fig 3 visar schematiskt ett tvärsnitt av en annan konstruktion på en bränslepatron för en BWR. Detta tvärsnitt visar att bränsle- patronen i detta fall endast innefattar en vattenkanal 16 som har ett kvadratiskt tvärsnitt.Fig. 3 schematically shows a cross section of another construction on a fuel assembly for a BWR. This cross section shows that the fuel assembly in this case only comprises a water channel 16 which has a square cross section.

Både det ovan nämnda höljeröret 2 och vattenkanalerna 12, 14 och 16 tillverkas ofta av plåtmaterial som formas och samman- svetsas på lämpligt sätt såsom är väl känt för en person med kunskap inom området. Beträffande höljeröret 2 kan detta till- verkas genom att två plåtar produceras. Varje plåt bockas så att en U-formad profil uppnås. Dessa U-formade profiler kan sedan sammansvetsas så att ett höljerör 2 med ett kvadratiskt tvärsnitt erhålles. Fig 4 indikerar schematiskt ett tvärsnitt av två sådana U-formade profiler innan de har sammanfogats och svetsats 10 15 20 25 30 35 526 051 samman. Fig 5 visar höljeröret 2 när de två U-formade profilerna har svetsats samman. Svetsfogarna är här indikerade med 18.Both the above-mentioned casing 2 and the water channels 12, 14 and 16 are often made of sheet material which is formed and welded together in a suitable manner as is well known to a person skilled in the art. Regarding the casing tube 2, this can be manufactured by producing two plates. Each plate is bent so that a U-shaped profile is achieved. These U-shaped profiles can then be welded together so that a casing tube 2 with a square cross section is obtained. Fig. 4 schematically indicates a cross-section of two such U-shaped profiles before they have been joined and welded together. Fig. 5 shows the casing tube 2 when the two U-shaped profiles have been welded together. The welds here are indicated by 18.

Höljerör och vattenkanaler för bränslepatroner tillverkas vanli- gen i olika Zr-baserade legeringar som är väl kända för en per- son med kunskap inom området. Exempelvis kan de välkända legeringarna Zircaloy-2 och Zircaloy-4 användas.Sheath tubes and water channels for fuel assemblies are usually manufactured in various Zr-based alloys that are well known to a person skilled in the art. For example, the well-known alloys Zircaloy-2 and Zircaloy-4 can be used.

I den mycket speciella miljö som en nukleär reaktor utgör ställs många krav på de ingående komponenterna. En mycket stor mängd förslag till materialval och framställningsförfaranden av komponenter för bränslepatroner för nukleära reaktorer har därför framtagits. Även små förändringar i legeringssamman- sättningar eller tillverkningsparametrar kan ha stor betydelse för komponentens egenskaper.In the very special environment that a nuclear reactor constitutes, many demands are placed on the constituent components. A very large number of proposals for material selection and manufacturing methods of nuclear reactor fuel cartridge components have therefore been developed. Even small changes in alloy compositions or manufacturing parameters can be of great importance for the component's properties.

Ovan nämnda WO-A1-97/40659 beskriver ett förfarande för att tillverka plåtmaterial av en Zr-baserad legering för att tillverka höljerör för bränslepatroner för en BWR. Enligt det beskrivna förfarandet framställs en plåt av den Zr-baserade Iegeringen ge- nom smidning, varmvalsning och kallvalsning i ett antal steg.The above-mentioned WO-A1-97 / 40659 describes a method for manufacturing sheet material of a Zr-based alloy for manufacturing casing tubes for fuel assemblies for a BWR. According to the described process, a sheet of the Zr-based alloy is produced by forging, hot rolling and cold rolling in a number of steps.

Mellan valsningsstegen kan en värmebehandling utföras. När plåten har framställts till slutlig eller nästan slutlig dimension så genomgår den en ß-släckning. Genom ß-släckningen förbättras plåtens egenskaper. Bland annat förbättras därvid korrosions- egenskaperna. Dessutom erhålls genom ß-släckningen en mer randomiserad textur hos kristallkornen vilket motverkar plåtens tendens att deformeras i speciellt valda riktningar. Med en ran- domiserad textur menas att kristallkornen är riktade slumpvis i olika riktningar. Med en icke randomiserad textur menas således att kristallkornen tenderar att i högre grad vara riktade i någon eller några speciella riktningar. En plåt med en icke randomise- rad textur tenderar därför att deformeras i speciellt valda rikt- ningar.Between the rolling steps, a heat treatment can be performed. When the plate has been made to final or almost final dimension, it undergoes a ß-quenching. The ß-quenching improves the properties of the plate. Among other things, this improves the corrosion properties. In addition, the ß-quenching results in a more randomized texture of the crystal grains, which counteracts the tendency of the plate to deform in specially selected directions. A randomized texture means that the crystal grains are directed randomly in different directions. By a non-randomized texture is thus meant that the crystal grains tend to be more directed in one or more particular directions. A sheet with a non-randomized texture therefore tends to deform in specially selected directions.

I cong- 10 15 20 25 30 35 526 051 a n on con l detta sammanhang kan noteras att de använda Zr-legeringarna föreligger i en or-fas vid lägre temperaturer (exempelvis vid rumstemperatur). l a-fasen är materialets kristallstruktur hcp.In this context it can be noted that the Zr alloys used are in an or phase at lower temperatures (for example at room temperature). In the a-phase, the crystal structure of the material is hcp.

Vid högre temperaturer (för exempelvis Zircaloy-4 över cirka 980°C) föreligger Iegeringen i ß-fas. l denna fas är kristallsturk- turen bcc. Vid en temperatur som exempelvis för Zircaloy-4 är mellan 810°C och 980°C föreligger Iegeringen i en blandning av a-fas och ß-fas, en så kallad a + ß-fas.At higher temperatures (for example, for Zircaloy-4 above about 980 ° C), the alloy is in the β-phase. In this phase, the crystal structure is bcc. At a temperature which, for example, for Zircaloy-4 is between 810 ° C and 980 ° C, the alloy is present in a mixture of α-phase and β-phase, a so-called α + β-phase.

Enligt ovan nämnda WO-A1-97/40659 kan plåten genomgå en värmebehandling i oi-fastemperaturområdet efter nämnda ß- släckning. Därvid förbättras plåtens korrosionsegenskaper ytter- ligare.According to the above-mentioned WO-A1-97 / 40659, the plate can undergo a heat treatment in the i-fixed temperature range after said ß-quenching. This further improves the corrosion properties of the plate.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Även om metoden beskriven i ovannämnda WO-A1-97/40659 har visat sig fungera bra så finns det utrymme för ytterligare för- bättring av framställningsmetoden.SUMMARY OF THE INVENTION Although the method described in the above-mentioned WO-A1-97 / 40659 has proven to work well, there is room for further improvement of the manufacturing method.

Ett syfte med föreliggande uppfinning är därför att komma fram till en metod att framställa och behandla plåtar som har ytterli- gare förbättrade egenskaper. Ett syfte är därvid att öka planhe- ten och rakheten hos den framtagna plåten så att efterbearbet- ningar för att uppnå hög planhet eller rakhet hos plåten kan undvikas. Ännu ett syfte är att erbjuda en sådan metod som kan genomföras med relativt enkla medel.An object of the present invention is therefore to arrive at a method of producing and treating plates which have further improved properties. One purpose is to increase the flatness and straightness of the produced sheet so that post-processing to achieve high flatness or straightness of the sheet can be avoided. Another purpose is to offer such a method that can be implemented by relatively simple means.

Dessa syften uppnås med en metod av det slag som beskrivits i det första stycket ovan och som kännetecknas av att en sträck- ning av plåten genomförs under värmebehandlingen enligt ovannämnda steg c).These objects are achieved by a method of the kind described in the first paragraph above, which is characterized in that a stretching of the plate is carried out during the heat treatment according to the above-mentioned step c).

Vid ß-släckningen sker, såsom förklarats ovan, en fasomvand- ling från bcc-struktur till hcp-struktur. Denna fasomvandling sker delvis även vid en a + ß-släckning. Eftersom faserna har olika 10 15 20 25 30 35 526 051 oro n struktur och olika volym så sker en volymsförändring vid denna omvandling. Denna volymsförändring medför att stora spänning- ar byggs in i materialet. Dessa spänningar leder till att planhe- ten hos den framställda plåten kan bli dålig efter en sådan fas- omvandling. Enligt föreliggande uppfinning sträckes plåten un- der den värmebehandling i legeringens or-fastemperaturomràde som genomförs efter släckningen av materialet. Genom att plå- ten sträckes så löses de spänningar ut som uppstått, vid den ovan beskrivna fasomvandlingen från bcc- till hcp-struktur. Där- vid erhålls en plan och rak plåt. Vid värmebehandlingen enligt steg c) erhålls även förbättrade korrosionsegenskaper eftersom denna värmebehandling gör att så kallade sekundärfaspartiklar får tillfälle att tillväxa. Genom att plåten sträckes under värme- behandlingen så sker tillväxten av sekundärfaspartiklar snabba- re eftersom sträckningen ökar diffusionshastigheten. Eftersom värmebehandling under deformation medför en avsevärt snabba- re diffusion är det möjligt att styra graden av tillväxt av sekun- därfaspartiklar med den pålagda deformatlonen. Detta är fördel- aktigt speciellt vid värmebehandling i en kontinuerlig ugnspro- cess. Vid en kontinuerlig ugnsprocess med konventionellt an- vända ugnar kan det annars vara svårt att uppnå tillräckligt lång uppvärmningstid för att erhålla önskad tillväxt av sekundärfas- partiklar. Genom att plåten sträckes under värmebehandlingen uppnås enligt föreliggande uppfinning en tillräcklig tillväxt av sekundärfaspartiklar även i en kontinuerlig ugnsprocess.During ß-quenching, as explained above, a phase conversion takes place from bcc structure to hcp structure. This phase transformation also takes place in part even with an a + ß extinguishing. Since the phases have different structures and different volumes, a change in volume occurs during this conversion. This change in volume means that large stresses are built into the material. These stresses lead to the planetarity of the produced plate becoming bad after such a phase transformation. According to the present invention, the sheet is stretched during the heat treatment in the or-temperature temperature range of the alloy which is carried out after the quenching of the material. By stretching the plate, the stresses that have arisen during the phase conversion described above from bcc to hcp structure are released. This results in a flat and straight sheet metal. In the heat treatment according to step c), improved corrosion properties are also obtained, since this heat treatment gives so-called secondary phase particles an opportunity to grow. By stretching the sheet during the heat treatment, the growth of secondary phase particles takes place faster as the stretching increases the diffusion rate. Since heat treatment during deformation results in a considerably faster diffusion, it is possible to control the degree of growth of secondary phase particles with the applied deformatone. This is advantageous especially during heat treatment in a continuous kiln process. In a continuous furnace process with conventionally used furnaces, it can otherwise be difficult to achieve a sufficiently long heating time to obtain the desired growth of secondary phase particles. By stretching the sheet during the heat treatment, according to the present invention, a sufficient growth of secondary phase particles is achieved even in a continuous furnace process.

Företrädesvis skall värmebehandlingen enligt steg c) ej utföras under alltför stor deformation, eftersom detta kan leda till att hcp-strukturen rekristalliserar till nya och större korn vilket kan göra att den randomiserade korntextur som erhållits genom släckningen försämras markant genom rekristallisering och korntillväxt vilket även leder till en försämrad duktilitet på grund av korntillväxten.Preferably, the heat treatment according to step c) should not be performed under excessive deformation, as this may lead to the hcp structure recrystallizing into new and larger grains which may cause the randomized grain texture obtained by quenching to deteriorate markedly through recrystallization and grain growth which also leads to a deteriorated ductility due to grain growth.

Enlig ett föredraget utförande är värmebehandlingen under sträckningen den sista värmebehandlingen som plåten genom- 0 00000 10 15 20 25 30 35 526 051 går innan den formas och monteras till den komponent som den används till. Det är emellertid tänkbart att en viss värmebehand- ling kan utföras även efter ovannämnda steg c). En sådan vär- mebehandling bör dock vara av sådant slag att den struktur hos materialet som uppnås vid värmebehandlingen under sträck- ningen ej förstörs.According to a preferred embodiment, the heat treatment during the drawing is the last heat treatment that the sheet undergoes before it is formed and mounted to the component for which it is used. However, it is conceivable that a certain heat treatment can be performed even after the above-mentioned step c). However, such a heat treatment should be of such a nature that the structure of the material obtained during the heat treatment during the stretching is not destroyed.

Eventuellt kan plåten sträckas även mellan steg b) och c), dvs även innan värmebehandlingen och sträckningen enligt steg c).Optionally, the plate can also be stretched between steps b) and c), ie even before the heat treatment and the stretching according to step c).

Normalt är dock fen sådan för-sträckning ej nödvändig.Normally, however, such pre-stretching is not necessary.

Enligt ett föredraget utförande av metoden är steg b) en ß- släckning. Såsom nämnts ovan kan släckningen antingen vara en oi + ß-släckning eller en ß-släckning. De bästa egenskaperna hos plåten erhålls emellertid genom en ß-släckning. Dessutom är den ovannämnda volymsförändringen som uppstår vid släck- ningen mera markant vid ß-släckning. Således är uppfinningen speciellt fördelaktig när en ß-släckning genomförs i steg b).According to a preferred embodiment of the method, step b) is an ß-quenching. As mentioned above, the quenching can be either an oi + ß quenching or a ß quenching. However, the best properties of the plate are obtained by a ß-quenching. In addition, the above-mentioned volume change that occurs during quenching is more marked during ß-quenching. Thus, the invention is particularly advantageous when an β-quenching is carried out in step b).

Företrädesvis genomförs nämnda sträckning vid en temperatur på högst den temperatur som utgör den högsta temperaturen i legeringens oi-fastemperaturområde och lägst vid den tempera- tur som är 70%av nämnda högsta temperatur med avseende på °K, helst vid en temperatur som är mellan 80% och 98% av nämnda högsta temperatur med avseende på °K. För en konti- nuerlig ugnsprocess, dvs en process där plåten kontinuerligt förflyttas i en ugn, kan företrädesvis sträckningen genomföras vid en temperatur som är mellan 90% och 96% av nämnda högsta temperatur med avseende på °K. För tydlighets skull kan påpekas att exempelvis Zircaloy-4 föreligger i oi-fas upp till cir- ka 810°C samt i ß-fas över cirka 980°C. Däremellan föreligger legeringen i oi + ß-fas. Nämnda högsta temperatur utgör i detta fall således 810°C, vilket motsvarar 1083°K. Exempelvis en temperatur på 750°C (vilket är 1023°K) utgör således cirka 94% av nämnda högsta temperatur. 10 15 20 25 30 35 Lämpligen utförs nämnda sträckning så att plåten direkt efter genomgången sträckning har en kvarstående töjning jämfört med plåtens tillstånd omedelbart före sträckningen. Den kvar- stående töjningen kan lämpligen vara mellan 0,1 »% och 7%, helst mellan 0,2% och 4%. Företrädesvis utförs sträckningen så att nämnda töjning är lägre än legerings kritiska deformationsgrad.Preferably, said stretching is carried out at a temperature of at most the temperature which is the highest temperature in the oi-solid temperature range of the alloy and lowest at the temperature which is 70% of said highest temperature with respect to ° K, preferably at a temperature between 80 % and 98% of said maximum temperature with respect to ° K. For a continuous kiln process, i.e. a process in which the plate is continuously moved in a kiln, the stretching can preferably be carried out at a temperature which is between 90% and 96% of said maximum temperature with respect to ° K. For the sake of clarity, it can be pointed out that, for example, Zircaloy-4 is present in the oi phase up to about 810 ° C and in the ß-phase above about 980 ° C. In between, the alloy is in the oi + ß phase. The said highest temperature in this case is thus 810 ° C, which corresponds to 1083 ° K. Thus, for example, a temperature of 750 ° C (which is 1023 ° K) thus constitutes about 94% of said highest temperature. Preferably, said stretching is performed so that the sheet immediately after the stretching has been completed has a residual elongation compared to the condition of the sheet immediately before the stretching. The residual elongation may suitably be between 0.1% and 7%, preferably between 0.2% and 4%. Preferably, the stretching is performed so that said elongation is lower than the critical degree of critical deformation of the alloy.

Det bör noteras att när plåten svalnar så drar den ihop sig något i enlighet med materialets längdutvidgningskoefficient. Därför har den kvarstående töjningen ovan definierats för det tillstånd som plåten har omedelbart före och efter sträckningen, dvs in- nan den svalnat och därmed dragit ihop sig på grund av tempe- raturskillnaden. Såsom framgår av ovan angivna föredragna töj- ningar så behövs endast en liten kvarstående töjning för att lösa ut de spänningar som har uppstått vid släckningen av materialet.It should be noted that when the sheet cools, it contracts slightly in accordance with the length expansion coefficient of the material. Therefore, the residual elongation above has been defined for the condition that the sheet has immediately before and after stretching, ie before it has cooled and thus contracted due to the temperature difference. As can be seen from the above preferred strains, only a small residual strain is needed to release the stresses that have arisen during the quenching of the material.

Med materialets kritiska deformationsgrad menas den deforma- tionsgrad där oi-fas kornen rekristalliserar till nya och större korn. Även om deformationen något skulle överstiga den kritiska deformationsgraden erhåller man endast en marginell förändring av materialets textur vilket ej har någon större negativ inverkan på materialegenskaperna. Emellertid kan materialets duktilitet påverkas negativt om för stora korn bildas. Företrädesvis, är därför deformationen lägre än legeringens kritiska deforma- tionsgrad.By the critical degree of deformation of the material is meant the degree of deformation where the o-phase grains recrystallize into new and larger grains. Even if the deformation should slightly exceed the critical degree of deformation, only a marginal change in the texture of the material is obtained, which has no major negative effect on the material properties. However, the ductility of the material can be adversely affected if too large grains are formed. Preferably, therefore, the deformation is lower than the critical degree of deformation of the alloy.

Lämpligen definierar komponenten en längdriktning som, när komponenten används som avsett i nämnda bränslepatron, är åtminstone väsentligen parallell med bränslepatronens längd- riktning. Sträckningen av plåten kan då lämpligen utföras i en riktning som motsvarar längdriktningen hos nämnda komponent för vilken plåten är avsedd. Plåten kan lämpligen vara långsmal och därvid kan sträckningen lämpligen utföras i plåtens längd- riktning.Suitably the component defines a longitudinal direction which, when the component is used as intended in said fuel assembly, is at least substantially parallel to the longitudinal direction of the fuel assembly. The stretching of the plate can then suitably be performed in a direction corresponding to the longitudinal direction of said component for which the plate is intended. The plate can suitably be long narrow and the stretching can suitably be carried out in the longitudinal direction of the plate.

En annan aspekt av uppfinningen avser användning av en plåt framställd och behandlad enligt metoden enligt något av föregå- ende utföranden. Därvid används plåten som nämnda kompo- 10 15 20 25 30 35 526 051 nent eller som delav nämnda komponent i en bränslepatron för en nukleär lättvattenreaktor. Eftersom den framställda plåten har goda egenskaper och är plan och rak så lämpar den sig att an- vändas för en komponent i en nukleär lättvattenreaktor.Another aspect of the invention relates to the use of a sheet prepared and treated according to the method according to any of the preceding embodiments. In this case, the plate is used as said component or as part of said component in a fuel assembly for a nuclear light water reactor. Since the produced sheet metal has good properties and is flat and straight, it is suitable for use with a component in a nuclear light water reactor.

Enligt ett fördelaktigt användande är nämnda komponent ett höljerör som definierar ett inre utrymme, innanför höljeröret, i bränslepatronen, varvid ett flertal bränslestavar är anordnade i nämnda inre utrymme och varvid nämnda plåt används för åt- minstone en av höljerörets väggar.According to an advantageous use, said component is a casing tube which defines an inner space, inside the casing tube, in the fuel assembly, a plurality of fuel rods being arranged in said inner space and said plate being used for at least one of the walls of the casing tube.

Företrädesvis är ovan nämnda bränslepatron en bränslepatron för en nukleär kokarvattenreaktor.Preferably, the above-mentioned fuel assembly is a fuel assembly for a nuclear boiling water reactor.

Enligt en annan fördelaktig användning är nämnda komponent en vattenkanal anordnad i bränslepatronen för att möjliggöra ett flöde genom bränslepatronen av icke kokande vatten och varvid nämnda plåt används som åtminstone en vägg hos nämnda vaüenkanaL Eftersom höljerör och vattenkanaler har en utsträckning som vanligen utgör nästan hela bränslepatronens längd så är det viktigt att dessa komponenter har goda egenskaper och bra planhet och rakhet. Med fördel används därför plåten framställd och behandlad med metoden enligt föreliggande uppfinning för dessa komponenter.According to another advantageous use, said component is a water channel arranged in the fuel cartridge to enable a flow through the fuel cartridge of non-boiling water and said plate being used as at least one wall of said air duct. so it is important that these components have good properties and good flatness and straightness. Advantageously, therefore, the sheet prepared and treated by the method of the present invention is used for these components.

Uppfinningen avser även en metod att tillverka ett höljerör för en bränslepatron för en nukleär kokarvattenreaktor. vilken metod innefattar: framställande och behandlande av ett flertal plåtar med metoden enligt något av de ovan beskrivna utförandena, samt åstadkommande av en lämplig form på dessa plåtar samt sammanfogning av plåtarna så att nämnda höljerör bildas.The invention also relates to a method of manufacturing a casing for a fuel assembly for a nuclear boiling water reactor. which method comprises: manufacturing and treating a plurality of plates by the method according to any of the embodiments described above, and providing a suitable shape on these plates and joining the plates so that said casing tube is formed.

I QI n ICO O .III I IC O v o ooo un.. a..I QI n ICO O .III I IC O v o ooo un .. a ..

I Û oc; non 10 15 20 25 30 526 051 Uppfinningen avser även en metod att tillverka en vattenkanal för en bränslepatron för en nukleär kokarvattenreaktor, vilken vattenkanal är avsedd att ingå i nämnda bränslepatron för att möjliggöra ett flöde genom bränslepatronen av icke kokande vatten, vilken metod innefattar s framställande och behandlande av ett flertal plåtar med metoden enligt något av de ovan beskrivna utförandena, samt åstadkommande av en lämplig form på dessa plåtar samt sam- manfogning av plåtarna så att nämnda vattenkanal bildas.I Û oc; The invention also relates to a method of manufacturing a water channel for a fuel cartridge for a nuclear boiling water reactor, which water channel is intended to be included in said fuel cartridge to enable a flow through the fuel cartridge of non-boiling water, which method comprises s manufacturing and treating a plurality of plates by the method according to any of the embodiments described above, as well as providing a suitable shape on these plates and joining the plates so that said water channel is formed.

Genom dessa metoder att tillverka höljerör respektive en vatten- kanal så uppnås fördelarna som är beskrivna ovan beträffande den använda plåten.Through these methods of manufacturing casing pipes and a water channel, respectively, the advantages described above regarding the used plate are achieved.

Uppfinningen avser även en bränslepatron för en _nukleär kokar- vattenreaktor innefattande: ett höljerör med en materialstruktur erhållen genom att plåten som bildar åtminstone huvuddelen av höljerörets väggar är framställd och behandlad enligt metoden enligt något av ovan nämnda utföranden, och ett flertal bränslestavar innefattande kärnbränslematerial anordnade inom nämnda höljerör.The invention also relates to a fuel assembly for a nuclear boiling water reactor comprising: a casing with a material structure obtained in that the sheet forming at least the main part of the casing walls is manufactured and treated according to the method according to any of the above embodiments, and a plurality of fuel rods said casing.

Uppfinningen avser även en bränslepatron för en nukleär kokar- vattenreaktor innefattande: åtminstone en vattenkanal med en materialstruktur erhållen genom att plåten som bildar åtminstone huvuddelen av' vattenkanalens väggar är framställd och behandlad enligt meto- den enligt något av ovan nämnda utföranden. Även de ovan beskrivna bränslepatronerna har fördelaktiga egenskaper eftersom den plåt som används för höljerörets re- spektive vattenkanalens väggar är framställd och behandlad med den fördelaktiga metoden enligt uppfinningen. 10 15 20 25 30 35 526 051 n o to v n c o n n n q o ø o n n. :oo 10 KoRT Bt-:sknlvnlno Av RITNINGARNA Fig 1 visar schematiskt en bränslepatron för en nukleär kokar- vattenreaktor. _ Fig 2 visar schematiskt ett tvärsnitt genom en bränslepatron för en nukleär kokarvattenreaktor.The invention also relates to a fuel assembly for a nuclear boiling water reactor comprising: at least one water channel with a material structure obtained in that the plate forming at least the main part of the walls of the water channel is manufactured and treated according to the method according to any of the above-mentioned embodiments. The fuel cartridges described above also have advantageous properties because the sheet metal used for the walls of the casing tube or the water channel is manufactured and treated with the advantageous method according to the invention. 10 15 20 25 30 35 526 051 n o to v n c o n n n q o ø o n n.: Oo 10 SHORT Bt-: sknlvnlno OF THE DRAWINGS Fig. 1 schematically shows a fuel assembly for a nuclear boiling water reactor. Fig. 2 schematically shows a cross section through a fuel assembly for a nuclear boiling water reactor.

Fig 3 visar schematiskt ett tvärsnitt genom en kokarvattenre- aktor av en- annan konstruktion.Fig. 3 schematically shows a cross section through a boiling water reactor of another construction.

Fig 4 visar schematiskt ett tvärsnitt av två U-formade profiler före sammanfogning.Fig. 4 schematically shows a cross section of two U-shaped profiles before joining.

Fig 5 visar schematiskt de U-formade profilerna enligt figur 4 efter sammanfogning.Fig. 5 schematically shows the U-shaped profiles according to Fig. 4 after joining.

Fig 6 visar schematiskt en sidovy av en plåt i en anordning med vilken plåten kan sträckas.Fig. 6 schematically shows a side view of a plate in a device with which the plate can be stretched.

BESKR|VNlNG AV UTFÖRINGSEXEMPEL AV UPPFINNINGEN Ett utföringsexempel av en metod enligt uppfinningen att fram- ställa och behandla en plåt som är anpassad att användas som en komponent eller som en del av en komponent i en bränsle- patron för en nukleär lättvattenreaktor skall nu beskrivas.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION An embodiment of a method according to the invention for producing and treating a sheet adapted to be used as a component or as part of a component in a fuel assembly for a nuclear light water reactor will now be described.

Som utgängsmaterial används en Zr-baserad legering som inne- håller minst 96 viktprocent Zr. Legeringen är av sådant slag att den är lämpad att användas till exempel för ett höljerör eller en vattenkanal i en nukleär kokarvattenreaktor. Exempelvis kan de kända legeringarna Zircaloy-2 eller Zircaloy-4 användas. Exem- pel på legeringshalter anges i ovannämnda WO-A1-97/40659. Även andra Zr-baserade legeringar som är lämpade för använd- ningen kan användas. Det är väl känt av fackmannen att de le- geringshalter som ingår i Zircaloy-2 eller Zircaloy-4 kan modifie- ras på olika sätt för att uppnå önskade egenskaper. Även exem- pelvis Zr-baserade legeringar där den största legeringskompo- nenten utgörs av Nb kan användas. Som ett exempel beskrivs nedan användningen av en legering av Zircaloy-4. 10 15 20 25 30 35 526 051 U o O I o o Q I o o u o Q o Q o o 00 can Ett göt framställs av denna legering. Götet smides inom ß- fastemperaturområdet, vid en temperatur på omkring 1150°C.The starting material used is a Zr-based alloy that contains at least 96% by weight of Zr. The alloy is of such a type that it is suitable for use, for example, for a casing or a water channel in a nuclear boiling water reactor. For example, the known alloys Zircaloy-2 or Zircaloy-4 can be used. Examples of alloy contents are given in the above-mentioned WO-A1-97 / 40659. Other Zr-based alloys that are suitable for use can also be used. It is well known to those skilled in the art that the alloying contents contained in Zircaloy-2 or Zircaloy-4 can be modified in various ways to achieve the desired properties. Zr-based alloys, for example, where the largest alloy component consists of Nb, can also be used. As an example, the use of a Zircaloy-4 alloy is described below. 10 15 20 25 30 35 526 051 U o O I I o o Q I o o u o Q o Q o o 00 can A ingot is made from this alloy. The ingot is forged within the ß-fixed temperature range, at a temperature of about 1150 ° C.

Konventionell smidning för att reducera materialets tjocklek genomförs inom ot-fastemperaturområdet. Därefter reduceras tjockleken ytterligare genom varmvalsning efter förvärmning till exempelvis 950°C under 15 minuter eller 750°C under 45 minu- ter. Varmvalsningen genomförs till en tjocklek av omkring 20 mm till 30 mm. Därefter följer en andra varmvalsning till en tjocklek på cirka 4 mm vid en maximal temperatur på 650°C.Conventional forging to reduce the thickness of the material is carried out within the ot-solid temperature range. Thereafter, the thickness is further reduced by hot rolling after preheating to, for example, 950 ° C for 15 minutes or 750 ° C for 45 minutes. The hot rolling is carried out to a thickness of about 20 mm to 30 mm. This is followed by a second hot rolling to a thickness of about 4 mm at a maximum temperature of 650 ° C.

Mellan dessa varmvalsningar kan eventuellt en värmebehandling vid cirka 1020°C under 5 till 10 minuter genomföras för att ho- mogenisera legeringselementen.Between these hot rolls, a heat treatment at about 1020 ° C for 5 to 10 minutes may be carried out to homogenize the alloying elements.

Därefter genomförs kallvalsning i ett antal steg för att reducera tjockleken till sluttjockleken eller åtminstone nästan till slut- - tjockleken. Exempelvis kan en till tre kallvalsningar genomföras för att få rätt tolerans på plåttjockleken och ytfinhet. Mellan varje kallvalsning värmebehandlas lämpligen materialet vid cirka 730°C i en kontinuerlig ugnsprocess.Then cold rolling is performed in a number of steps to reduce the thickness to the final thickness or at least almost to the final thickness. For example, one to three cold rolls can be performed to get the right tolerance for sheet thickness and surface finish. Between each cold rolling, the material is suitably heat treated at about 730 ° C in a continuous oven process.

Sedan ß-släcks materialet genom att det uppvärms till omkring 1050°C under cirka 10 sekunder varefter en snabbkylning genomförs. Kylningshastigheten kan exempelvis vara cirka 25°C per sekund.The material is then ß-quenched by heating it to about 1050 ° C for about 10 seconds, after which a rapid cooling is performed. The cooling rate can be, for example, about 25 ° C per second.

Efter ß-släckningen så värmebehandlas plåten vid cirka 750°C i en kontinuerlig ugnsprocess. Värmebehandlingen kan exempel- vis ske under 2-10 minuter, företrädesvis under cirka 8 minuter.After the ß-quenching, the plate is heat-treated at about 750 ° C in a continuous oven process. The heat treatment can, for example, take place for 2-10 minutes, preferably for about 8 minutes.

Under denna värmebehandling sträckes plåten så att en kvar- stående töjning på cirka 0,5% uppnås. Med kvarstående töjning menas här att plåten har töjts så mycket direkt efter sträcknigen jämfört med omedelbart före sträckningen. Sedan kan eventuellt 10 15 20 25 30 35 526 051 o o o oo ola 12 plåten dra ihop sig något när den svalnar i enlighet med materi- alets längdutvidgningskoefficient.During this heat treatment, the sheet is stretched so that a residual elongation of about 0.5% is achieved. By remaining elongation is meant here that the sheet has been stretched so much immediately after stretching compared to immediately before stretching. Then, if necessary, the plate may contract slightly as it cools in accordance with the length expansion coefficient of the material.

Fig 6 visar schematiskt hur sträckningen av plåten kan gå till i en kontinuerlig process. Plåten matas fram i den riktning som utvisas med en pil med hjälp av ett främre valspar 20 och ett bakre valspar 22. Om frammatningshastigheten med det främre vaisparet 20 är något lite högre än frammatningshastigheten med det bakre vaisparet 22 så genomgår plåten en sträckning vid frammatningen. Det bör noteras att företrädesvis sker denna frammatning i en ugn så att plåten uppvärms samtidigt som den sträckes. Det bör även noteras att sträckningen ej nödvändigtvis måste ske i en kontinuerlig process med hjälp av valsar såsom visas i Fig 6. Det är även möjligtatt plåten anordnas i någon annan lämplig sträckningsanordning för att genomföra sträck- ningen.Fig. 6 schematically shows how the stretching of the plate can take place in a continuous process. The plate is advanced in the direction indicated by an arrow by means of a front pair of rollers 20 and a pair of rear rollers 22. If the feed rate with the front pair of wire 20 is slightly higher than the feed rate with the pair of rear wire 22, the plate undergoes a stretch during feed. It should be noted that this feed preferably takes place in an oven so that the plate is heated at the same time as it is stretched. It should also be noted that the stretching does not necessarily have to take place in a continuous process by means of rollers as shown in Fig. 6. It is also possible for the plate to be arranged in some other suitable stretching device to carry out the stretching.

Företrädesvis är plåten långsmal och sträckningen genomförs i plåtens längdriktning. Denna längdriktning motsvarar därvid lämpligen längdriktningen hos den komponent till vilken plåten skall användas.Preferably, the plate is elongate narrow and the stretching is carried out in the longitudinal direction of the plate. This longitudinal direction then correspondingly corresponds to the longitudinal direction of the component to which the plate is to be used.

Den framställda plåten används företrädesvis som en kompo- nent eller som en del av en komponent i en bränslepatron för en nukleär lättvattenreaktor, företrädesvis en nukleär kokarvatten- reaktor. Plåten kan till exempel användas för höljeröret 2 som omsluter en sådan bränslepatron. En annan användning är för vattenkanalen eller vattenkanalerna 12, 14, 16 som kan ingå i en sådan bränslepatron.The produced sheet metal is preferably used as a component or as part of a component in a fuel assembly for a nuclear light water reactor, preferably a nuclear boiling water reactor. The plate can for instance be used for the casing tube 2 which encloses such a fuel assembly. Another use is for the water channel or channels 12, 14, 16 which may be included in such a fuel assembly.

Ett höljerör 2 för en bränslepatron för BWR kan framställas ge- nom att två plåtar av lämplig dimension framställes. Dessa plå- tar bockas sedan till U-formade profiler såsom visas i Fig 4.A casing 2 for a BWR fuel assembly can be made by making two plates of suitable dimensions. These plates are then bent into U-shaped profiles as shown in Fig. 4.

Eventuellt kan plåtarna värmas något, exempelvis till cirka 200°C, innan de böjes. De U-formade profilerna svetsas därefter samman på ett sätt som är väl känt av en person med kunskap 10 15 20 25 30 ' =":E":E E.":"I* :": 'i I 0 I 0 Q U 0 o u I 0 J Q u o O o o o n n n n | o 0 Q o u o nu inom området. Eventuellt kan höljeröret 2 formas genom att det placeras på ett don av rostfritt stål varefter uppvärmning sker för att överföra donets form på höljeröret 2.Optionally, the plates can be heated slightly, for example to about 200 ° C, before they are bent. The U-shaped profiles are then welded together in a manner well known to a person skilled in the art. 0 ou I 0 JQ uo O ooonnnn | o 0 Q ouo now in the field Optionally, the casing tube 2 can be formed by placing it on a stainless steel device after which heating takes place to transfer the shape of the device to the housing tube 2.

En vattenkanal 12, 14, 16 för icke kokande vatten för en bräns- lepatron för en BWR kan framställas på liknande sätt. En plåt framställes med metoden enligt uppfinningen. Plåtar av lämpliga dimensioner framtas. Dessa delar formas och sammansvetsas så att en vattenkanal 12, 14, 16 av lämplig form erhålles. Denna form kan exempelvis utgöras av en korsformad vattenkanal som består av olika delkanaler 12, 14 såsom visas i Fig 2 eller som en kvadratisk vattenkanal 16 av det slag som visas i Fig 3.A water channel 12, 14, 16 for non-boiling water for a fuel assembly for a BWR can be prepared in a similar manner. A plate is produced by the method according to the invention. Sheets of suitable dimensions are produced. These parts are formed and welded together so that a water channel 12, 14, 16 of suitable shape is obtained. This shape can for instance consist of a cross-shaped water channel which consists of different sub-channels 12, 14 as shown in Fig. 2 or as a square water channel 16 of the type shown in Fig. 3.

Uppfinningen avser även en bränslepatron för en nukleär BWR.The invention also relates to a fuel assembly for a nuclear BWR.

En sådan bränslepatron har ett höljerör 2 med en material- struktur, planhet och rakhet som är erhållen genom att plåten som bildar höljerörets 2 väggar är framställd och behandlad en- ligt metoden som beskrivs ovan. Bränslepatronen kan exempel- vis vara av det slag som visas schematiskti Fig 1.Such a fuel assembly has a casing 2 with a material structure, flatness and straightness which is obtained by the sheet metal forming the walls of the casing 2 being manufactured and treated according to the method described above. The fuel assembly can, for example, be of the type shown schematically in Fig. 1.

Uppfinningen avser även en bränslepatron för en BWR där åt- minstone en vattenkanal 12, 14, 16 ingår. Denna vattenkanal 12, 14, 16 har en materialstruktur, planhet och rakhet som är erhål- len genom att plåten är framställd och behandlad enligt metoden som beskrivs ovan. Givetvis kan bränslepatronen både ha hölje- rör 2 och vattenkanal 12, 14, 16 som är tillverkade av plåtar som är framställda och behandlade med metoden enligt uppfinning- en.The invention also relates to a fuel assembly for a BWR where at least one water channel 12, 14, 16 is included. This water channel 12, 14, 16 has a material structure, flatness and straightness which is obtained by the sheet being produced and treated according to the method described above. Of course, the fuel assembly can have both casing 2 and water channel 12, 14, 16 which are made of plates which are manufactured and treated with the method according to the invention.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan angivna exempel utan kan varieras inom ramen för efterföljande patentkrav.The invention is not limited to the above examples but can be varied within the scope of the appended claims.

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 526 051 14 ref.: 55683 SE(A) Patentkrav10 15 20 25 30 35 526 051 14 ref .: 55683 SE (A) Patent claim 1. En metod att framställa och behandla en plåt anpassad att användas som en komponent eller som en del av en komponent (2, 12, 14, 16) i en bränslepatron för en nukleär lättvattenreak- tor, vilken metod innefattar följande steg: a) framställning av en plåt av en Zr-baserad legering genom smidning, varmvalsning och kallvalsning i lämpligt antal steg, varvid nämnda legering innehåller minst 96 viktpro- - cent Zr och är av sådant slag att plåten är lämplig att an- _ vändas för nämnda komponent (2, 12, 14, 16), b) genomförande av en ofiß-släckning eller en ß-släckning av plåten när plåten har framställts till en tjocklek som är lika med sluttjockleken, eller åtminstone nästan lika med slut- tjockleken, hos den färdiga plåten, c) värmebehandling av plåten i nämnda legerings a-fastem- _ peraturområde, varvid steg c) utförs efter det att steg a) och b) har utförts kgg netecknad av att en sträckning av plåten genomförs under vär- mebehandlingen enligt steg c), varvid nämnda sträckning genomförs vid en temperatur på högst den temperatur som utgör den högsta temperaturen i legerlngens or-fastemperaturområde och lägst vid den temperatur som är 70% av nämnda högsta temperatur med avseende på °K och varvid nämnda sträckning utförs så att plåten direkt efter genomgången sträckning har en kvarstående töjning jämfört med plàtens tillstånd omedelbart före sträckningen.A method of manufacturing and treating a sheet adapted to be used as a component or as part of a component (2, 12, 14, 16) in a fuel assembly for a nuclear light water reactor, which method comprises the following steps: making a sheet of a Zr-based alloy by forging, hot rolling and cold rolling in a suitable number of steps, said alloy containing at least 96% by weight of Zr and being of such a type that the sheet is suitable for use with said component ( 2, 12, 14, 16), b) performing an o fi ß-quenching or a ß-quenching of the sheet when the sheet has been made to a thickness equal to the final thickness, or at least almost equal to the final thickness, of the finished sheet , c) heat treatment of the plate in the a-fixed temperature range of said alloy, wherein step c) is performed after steps a) and b) have been performed kgg net sign that a stretching of the plate is performed during the heat treatment according to step c), wherein said route performs s at a temperature of at most the temperature which is the highest temperature in the or-temperature range of the alloy and lowest at the temperature which is 70% of said maximum temperature with respect to ° K and wherein said stretching is performed so that the plate immediately after the stretching has a residual elongation compared to the condition of the plate immediately before stretching. 2. En metod enligt krav 1, kännetecknad av att steg b) är en ß-släckning.A method according to claim 1, characterized in that step b) is a ß-quenching. 3. En metod enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att nämn- da sträckningen genomförs vid en temperatur som är mellan 5 10 15 v20 25 30 35 526 051 15 80% och 98% av nämnda högsta temperatur med avseende på °K.A method according to claim 1 or 2, characterized in that said stretching is carried out at a temperature which is between 80% and 98% of said highest temperature with respect to ° K. 4. En metod enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda sträckning utförs så att nämnda töjning är lägre än legerings kritiska deformationsgrad.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that said stretching is performed so that said elongation is lower than the critical degree of deformation of the alloy. 5. En metod enligt något av föregående krav, kännetecknad _a_'¿ att nämnda kvarstående töjning är mellan 0,1% och 7%.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that said residual elongation is between 0.1% and 7%. 6. En metod enligt krav 5, kännetecknad av att nämnda kvar- stående töjning är mellan 0,2% och 4%.A method according to claim 5, characterized in that said residual elongation is between 0.2% and 4%. 7.* En metod enligt något av föregående krav, kännetecknad g att nämnda komponent (2, 12, 14, 16) definierar en längdrikt- ning som, när komponenten används som avsett i nämnda bränslepatron, är åtminstone väsentligen parallell med bränsle- patronens längdriktning (10) och varvid nämnda sträckning av plåten utförs i en riktning som motsvarar längdriktningen hos nämnda komponent (2, 12, 14, 16) för vilken plåten är avsedd.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that said component (2, 12, 14, 16) defines a longitudinal direction which, when the component is used as intended in said fuel assembly, is at least substantially parallel to the longitudinal direction of the fuel assembly. (10) and wherein said stretching of the plate is performed in a direction corresponding to the longitudinal direction of said component (2, 12, 14, 16) for which the plate is intended. 8. Användning av en plåt framställd och behandlad enligt metoden enligt något av föregående krav som nämnda kompo- nent eller som del av nämnda komponent (2, 12, 14, 16) i en bränslepatron för en nukleär lättvattenreaktor.Use of a sheet prepared and treated according to the method according to any one of the preceding claims as said component or as part of said component (2, 12, 14, 16) in a fuel assembly for a nuclear light water reactor. 9. Användning enligt kraven 8, varvid nämnda komponent är ett höljerör (2) som definierar ett inre utrymme, innanför höljerö- ret (2), i bränslepatronen, varvid ett flertal bränslestavar (3) är anordnade i nämnda inre utrymme och varvid nämnda plåt an- vänds för åtminstone en av höljerörets (2) väggar.Use according to claim 8, wherein said component is a casing tube (2) defining an inner space, inside the casing tube (2), in the fuel assembly, a plurality of fuel rods (3) being arranged in said inner space and wherein said plate used for at least one of the walls of the casing (2). 10. Användning enligt krav 8 eller 9, varvid bränslepatronen är en bränslepatron för en nukleär kokarvattenreaktor. 10 15 20 25 30 35 526 051 16Use according to claim 8 or 9, wherein the fuel assembly is a fuel assembly for a nuclear boiling water reactor. 10 15 20 25 30 35 526 051 16 11. Användning enligt krav 10, varvid nämnda komponent är en vattenkanal (12, 14, 16) anordnad ibränslepatronen för att möjliggöra ett flöde genom bränslepatronen av icke kokande vatten och varvid nämnda plåt används som åtminstone en vägg hos nämnda vattenkanal (12, 14, 16).Use according to claim 10, wherein said component is a water channel (12, 14, 16) arranged in the fuel cartridge to enable a flow through the fuel cartridge of non-boiling water and said plate being used as at least one wall of said water channel (12, 14, 16). 16). 12. En metod att tillverka ett höljerör (2) för en bränslepatron för en nukleär kokarvattenreaktor, vilken metod är kännetecknad a_v att den innefattar: framställande och behandlande av ett flertal plåtar med metoden enligt något av kraven 1-7, åstadkommande av en lämplig form på dessa plåtar samt sammanfogning av plåtarna så att nämnda höljerör (2) bildas.A method of manufacturing a casing (2) for a fuel assembly for a nuclear boiling water reactor, which method comprises: manufacturing and treating a plurality of plates by the method according to any one of claims 1-7, providing a suitable shape on these plates and joining the plates so that said casing tube (2) is formed. 13. En metod att tillverka en vattenkanal (12, 14, 16) för en bränslepatron för en nukleär kokarvattenreaktor, vilken vatten- kanal (12, 14, 16) är avsedd att ingå i nämnda bränslepatron för att möjliggöra ett flöde genom bränslepatronen av icke kokande vatten, vilken metod är kännetecknad av att den innefattar framställande och behandlande av ett flertal plåtar med metoden enligt något av kraven 1-7, åstadkommande av en lämplig form på dessa plåtar samt sammanfogning av plåtarna så att nämnda vattenkanal (12, 14, 16) bildas. -A method of manufacturing a water channel (12, 14, 16) for a fuel boiler for a nuclear boiling water reactor, which water channel (12, 14, 16) is intended to be included in said fuel cartridge to enable a flow through the fuel cartridge of non-nuclear water. boiling water, which method is characterized in that it comprises producing and treating a plurality of plates by the method according to any one of claims 1-7, providing a suitable shape on these plates and joining the plates so that said water channel (12, 14, 16 ) is formed. - 14. Bränslepatron för en nukleär kokarvattenreaktor känne- tecknad av att den innefattar: ett höljerör (2) med en materialstruktur erhállen genom att plåten som bildar åtminstone huvuddelen av höljerörets (2) väg- gar är framställd och behandlad enligt metoden enligt något av patentkraven 1-7, ett flertal bränslestavar (3) innefattande kärnbränslemate- rial anordnade inom nämnda höljerör (2).Fuel cartridge for a nuclear boiling water reactor characterized in that it comprises: a casing (2) having a material structure obtained in that the sheet forming at least the main part of the walls of the casing (2) is manufactured and treated according to the method according to any one of claims 1. -7, a plurality of fuel rods (3) comprising nuclear fuel material arranged within said casing tube (2). 15. Bränslepatron för en nukleär kokarvattenreaktor känne- tecknad av att den innefattar: 526 051 17 åtminstone en vattenkanal (12, 14, 16) med en mate- rialstruktur erhàllen genom att plåten som bildar åtminstone hu- vuddelen av vattenkanalens (12, 14, 16) väggar är framställd och behandlad enligt metoden enligt något av patentkraven 1-7.Fuel cartridge for a nuclear boiling water reactor, characterized in that it comprises: 526 051 17 at least one water channel (12, 14, 16) having a material structure obtained by the plate forming at least the main part of the water channel (12, 14, 16). 16) walls are manufactured and treated according to the method according to any one of claims 1-7.
SE0300015A 2003-01-08 2003-01-08 Method, to treat sheet of a Zr alloy, use and devices of the sheet in light water reactors SE526051C2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0300015A SE526051C2 (en) 2003-01-08 2003-01-08 Method, to treat sheet of a Zr alloy, use and devices of the sheet in light water reactors
ES04700544.2T ES2584420T3 (en) 2003-01-08 2004-01-07 Method, use and device in relation to light water nuclear reactors
PCT/SE2004/000003 WO2004063413A1 (en) 2003-01-08 2004-01-07 Method, use and device relating to nuclear light water reactors
JP2006500740A JP4776529B2 (en) 2003-01-08 2004-01-07 Methods and usage for light water reactors
EP04700544.2A EP1581665B1 (en) 2003-01-08 2004-01-07 Method, use and device relating to nuclear light water reactors
US10/538,973 US8257518B2 (en) 2003-01-08 2004-01-07 Method, use and device relating to nuclear light water reactors

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0300015A SE526051C2 (en) 2003-01-08 2003-01-08 Method, to treat sheet of a Zr alloy, use and devices of the sheet in light water reactors

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0300015D0 SE0300015D0 (en) 2003-01-08
SE0300015L SE0300015L (en) 2004-07-09
SE526051C2 true SE526051C2 (en) 2005-06-21

Family

ID=20290066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0300015A SE526051C2 (en) 2003-01-08 2003-01-08 Method, to treat sheet of a Zr alloy, use and devices of the sheet in light water reactors

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8257518B2 (en)
EP (1) EP1581665B1 (en)
JP (1) JP4776529B2 (en)
ES (1) ES2584420T3 (en)
SE (1) SE526051C2 (en)
WO (1) WO2004063413A1 (en)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8529713B2 (en) * 2008-09-18 2013-09-10 The Invention Science Fund I, Llc System and method for annealing nuclear fission reactor materials
US8721810B2 (en) 2008-09-18 2014-05-13 The Invention Science Fund I, Llc System and method for annealing nuclear fission reactor materials
US8784726B2 (en) * 2008-09-18 2014-07-22 Terrapower, Llc System and method for annealing nuclear fission reactor materials
US9287012B2 (en) * 2010-07-25 2016-03-15 Global Nuclear Fuel—Americas, LLC Optimized fuel assembly channels and methods of creating the same
SE536894C2 (en) 2013-04-18 2014-10-21 Westinghouse Electric Sweden Fuel duct for a nuclear power boiler reactor
US10714220B2 (en) 2015-03-13 2020-07-14 Westinghouse Electric Sweden Ab Fuel channel for a nuclear boiling water reactor
CN109182938B (en) * 2018-11-15 2020-06-19 西安交通大学 Preparation method of centimeter-level large-grain pure zirconium

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3826124A (en) 1972-10-25 1974-07-30 Zirconium Technology Corp Manufacture of tubes with improved metallic yield strength and elongation properties
FR2575762B1 (en) * 1985-01-10 1989-03-03 Fragema Framatome & Cogema PROCESS FOR PRODUCING ZIRCONIUM ALLOY WAFERS
JPH0499255A (en) 1990-08-10 1992-03-31 Mitsubishi Materials Corp Production of zirconium alloy clad tube having superior resistance to stress corrosion cracking
JPH0499256A (en) 1990-08-10 1992-03-31 Mitsubishi Materials Corp Production of zirconium alloy clad tube having superior resistance to stress corrosion cracking
JPH04154944A (en) 1990-10-16 1992-05-27 Mitsubishi Materials Corp Manufacture of zirconium alloy clad tube excellent in stress corrosion cracking resistance
JPH04154943A (en) 1990-10-16 1992-05-27 Mitsubishi Materials Corp Manufacture of zr alloy clad tube excellent in stress corrosion cracking resistance
JPH04160138A (en) 1990-10-22 1992-06-03 Sumitomo Metal Ind Ltd Manufacture of high corrosion resistant zirconium alloy
DE69125249T2 (en) 1990-11-28 1997-06-26 Hitachi Ltd Part made of zirconium alloy with low radiation growth, its manufacturing process, fuel channel box and structure as well as their use
JPH059688A (en) 1991-07-06 1993-01-19 Kobe Steel Ltd Manufacture of zr alloy rolled stock excellent in workability
JP2560571B2 (en) 1991-07-15 1996-12-04 株式会社日立製作所 Fuel channel box manufacturing method and fuel channel box
JPH0890074A (en) * 1994-09-20 1996-04-09 Nippon Steel Corp Method for straightening titanium and titanium alloy wire
SE9601594D0 (en) 1996-04-26 1996-04-26 Asea Atom Ab Fuel boxes and a method for manufacturing fuel boxes
US6167104A (en) * 1996-09-04 2000-12-26 Siemens Aktiengesellschaft Pressurized water reactor fuel assembly with a guide tube and method for producing the guide tube

Also Published As

Publication number Publication date
JP4776529B2 (en) 2011-09-21
ES2584420T3 (en) 2016-09-27
US8257518B2 (en) 2012-09-04
SE0300015D0 (en) 2003-01-08
JP2006517258A (en) 2006-07-20
EP1581665A1 (en) 2005-10-05
EP1581665B1 (en) 2016-04-27
SE0300015L (en) 2004-07-09
WO2004063413A1 (en) 2004-07-29
US20060144484A1 (en) 2006-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1131329C (en) Method of manufacturing alloy pipe and sheet containing niobium and zirconium used for high burnup nuclear fuel
US6811746B2 (en) Zirconium alloy having excellent corrosion resistance and mechanical properties for nuclear fuel cladding tube
US6902634B2 (en) Method for manufacturing zirconium-based alloys containing niobium for use in nuclear fuel rod cladding
US4238251A (en) Zirconium alloy heat treatment process and product
CN106834986A (en) A kind of aviation alloyed aluminium homogenizing heat treatment
JP2017137561A (en) Titanium plate, plate for heat exchanger and separator for fuel cell
SE526051C2 (en) Method, to treat sheet of a Zr alloy, use and devices of the sheet in light water reactors
JP5973975B2 (en) Titanium plate
JP3510211B2 (en) Cladding tube for fuel rod of pressurized water reactor and method of manufacturing the cladding tube
EP2193214A1 (en) A method for manufacturing a wrought metal plate product having a gradient in engineering properties
JP6535752B2 (en) Manufacturing method of zirconium component for nuclear fuel applying multistage hot rolling
JPS6044387B2 (en) Heat treatment method for zirconium-based alloy objects
KR101779128B1 (en) Alumina-forming duplex stainless steels as accident resistant fuel cladding materials for light water reactors
SE513488C2 (en) Methods of Manufacturing Zirconium Base Alloy Tubes for Nuclear Reactors and Using the Method of Manufacturing Such Tubes
JPH0692630B2 (en) Method for producing seamless pipe made of pure titanium or titanium alloy
SE426891B (en) SET TO MANUFACTURE Capsules of Zirconium-Based Alloy COMBUSTION RODS FOR NUCLEAR REACTORS
SE528120C2 (en) Manufacturing sheet metal for fuel box for boiling water nuclear reactor, involves transformation annealing cold-rolled material at temperature less than phase boundary for secondary phase particles
SE502866C2 (en) Fuel element for pressurized water reactor whose duct pipes are heat treated in two stages
CN114888219A (en) Preparation method of Ti6Al4V titanium alloy large-size bar
US6149738A (en) Fuel boxes and a method for manufacturing fuel boxes
JP3483804B2 (en) Manufacturing method of corrosion resistant zirconium based alloy tube
JP6139224B2 (en) High-strength thin-walled heat transfer tube, manufacturing method thereof, and heat transfer tube manufacturing apparatus
US20230025204A1 (en) Nickel-base alloys
JP6328472B2 (en) Method for producing aluminum alloy fin material for heat exchanger
CN116727582A (en) Forging process of TA15 alloy bar

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed